隨著 UV-LED光源的快速發(fā)展與系統功率提升，散熱問題嚴重阻礙其發(fā)展，芯片結溫升高會使性能下降，強化芯片散熱至關重要。文章重點分析了UV-LED 散熱器，包括傳統（風冷、液冷）和新型（液態(tài)金屬、TEC 熱電制冷等）散熱器，對比總結其優(yōu)缺點、優(yōu)化方法，并探討應用前景。

散熱器選擇

UV-LED系統散熱器有風冷、液冷和新型散熱器。不同功率UV適用不同散熱器，早期風冷適用于低功率紫外線，如今可用于更高功率，且不影響芯片壽命和可靠性。液冷散熱效果好，適用于高功率密度 UV-LED 固化區(qū)域，常見風冷散熱器有翅片式、熱管式，液冷有主動循環(huán)冷板式、微通道式等。

UV-LED風冷散熱器

- 翅片式強迫對流：翅片是核心，其結構影響散熱，常見板翅式和針翅式。江蘇大學團隊研究特定UV-LED芯片散熱，確定******參數。學者對兩種結構研究表明，針翅式與空氣接觸面大，散熱好，能減小散熱器體積，但加工復雜易堵塞。

- 熱管式強迫對流：熱管是高效導熱裝置，U 型熱管外有翅片。學者研究表明，熱管風冷翅片散熱性能好，模擬與試驗結果有一致性，瞬態(tài)性能對判斷熱管風冷散熱器結構可靠性也重要。

UV-LED液冷式散熱器

- 主動循環(huán)冷板式：液冷散熱器用水作冷卻劑，冷板是重點，冷卻通道結構影響散熱。不同學者研究對比多種水道結構，發(fā)現不同結構有不同散熱效果，折流板并聯冷卻通道可加速水的湍流，提升散熱效率。

- 微通道冷卻式：微通道冷卻系統由眾多狹小通道相連，散熱效率高，但存在通道結構設計、加工工藝和制造材料等問題。

新型散熱器

熱電制冷中，TEC用于低功耗UV系統散熱，與其他方式結合可提高散熱性能。液態(tài)金屬散熱是研究熱點，如以鎵為介質的散熱系統性能良好。還有DAC 散熱器可提高UV-LED 光輸出性能和可靠性。

優(yōu)化方法

優(yōu)化散熱系統結構常用單因素分析、正交試驗和中心組合試驗。如用單因素分析法優(yōu)化針翅式散熱器參數。

結論與展望

散熱是限制UV-LED功率提升的瓶頸，需結合多學科解決。風冷和液冷應用廣泛，新型散熱方式有待發(fā)展，在結構設計上需優(yōu)化改進。新型散熱器為解決高功率UV-LED 散熱問題提供思路，但仍需深入研究，如液態(tài)金屬的氧化和兼容性問題。